Additive Manufacturing of Single-Layer Protonic Ceramic Fuel Cells

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliConference articleScientificvertaisarvioitu

Abstrakti

Single-layer proton conducting ceramic fuel cells (PCFCs) were fabricated through a hybrid of extrusion-based 3D printing utilizing BaZr0.4Ce0.4Y0.1Yb0.1O3-δ (BZCYYb) as an ionic conductor, and BaCo0.4Fe0.4Zr0.1Y0.1O3-δ (BCFZY) as the electrode material. The rheological properties of the printable pastes were investigated in detail. The 3D printed single-layer cell produced a maximum power density of 283 mW/cm2 at 550oC. The performance was mainly limited due to limited surface area on both sides of the cell. The performance improved by 17% (331 mW/cm2) when porous layers were added on both sides of the cell. In addition, cells with traditional 3-layer structure were fabricated using NiO-BZCYYb as anode, BZCYYb as electrolyte, and BCFZY-BZCYYb as cathode. The cell produced a maximum power density of 426 mW/cm2 at 650OC. The performance improved by 120% (938 mW/cm2) when a composite of BZCYYb and a eutectic mixture of Li2CO3, Na2CO3 and K2CO3 was used as electrolyte.
AlkuperäiskieliEnglanti
Sivut1927-1931
JulkaisuECS Transactions
Vuosikerta111
Numero6
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - 2023
OKM-julkaisutyyppiA4 Artikkeli konferenssijulkaisussa
TapahtumaInternational Symposium on Solid Oxide Fuel Cells - Boston, Yhdysvallat
Kesto: 28 toukok. 20232 kesäk. 2023
Konferenssinumero: 18

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Additive Manufacturing of Single-Layer Protonic Ceramic Fuel Cells'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.
  • Leading-edge next generation fuel cell devices

    Asghar, I. (Vastuullinen johtaja), Zarabi Golkhatmi, S. (Projektin jäsen) & Virtanen, S. (Projektin jäsen)

    01/09/202231/08/2024

    Projekti: RCF Academy Research Fellow: Research costs

  • Seuraavan sukupolven johtavat polttokennot

    Asghar, I. (Vastuullinen johtaja), Bilbey, B. (Projektin jäsen), Zarabi Golkhatmi, S. (Projektin jäsen), Jouttijärvi, S. (Projektin jäsen), Virtanen, S. (Projektin jäsen), Jokinen, A. (Projektin jäsen), Markkanen, M. (Projektin jäsen), Savikko, A. (Projektin jäsen) & Mäkinen, P. (Projektin jäsen)

    01/09/201931/08/2022

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

Siteeraa tätä